摘要:巧克力是一種具有美好寓意的甜品,若發(fā)生起霜、變質(zhì)、生蟲等質(zhì)量問題,會對產(chǎn)品銷量和形象造成巨大沖擊。通過對其諸多質(zhì)量問題的原因分析,巧克力包裝應(yīng)具有良好的阻隔性、隔熱性以及密封性,才能保證巧克力在貯藏期間品質(zhì)完好。因此,建議利用檢測技術(shù)對包裝的物理性能進(jìn)行量化數(shù)據(jù)比較,選擇性價比合適的包材,避免因包裝問題導(dǎo)致更多的巧克力食品質(zhì)量安全問題的出現(xiàn)。
關(guān)鍵詞:巧克力、質(zhì)量問題、包裝、檢測
巧克力,這種具有4000多年歷史的由可可為主料的固體甜食,再度受到青年男女的追捧,成為互表情意的*禮物。巧克力,素有“糖果*”的美稱,以其香醇濃郁、入口即化的特點(diǎn),受到人們的喜愛。然而,在暢享美味的同時,諸多質(zhì)量問題,諸如起霜、變質(zhì)、生蟲等,直接影響了消費(fèi)者的品嘗體驗(yàn),嚴(yán)重者甚至?xí)】诞a(chǎn)生影響。
一、巧克力的質(zhì)量問題對包裝的要求
巧克力的質(zhì)量問題中,出現(xiàn)頻率zui高的當(dāng)屬起霜,變質(zhì)和生蟲。起霜是指在加工、貯藏和銷售期間,巧克力表面布滿凸凹不平的白色斑點(diǎn),甚至全部變?yōu)榛野咨ス鉂桑瑫r,巧克力內(nèi)部逐漸呈砂礫狀,失去堅(jiān)脆爽滑的口感[1]。根據(jù)前人的研究,巧克力的白霜分為糖霜和脂霜。當(dāng)巧克力周圍的濕度過大時,水蒸氣會促使巧克力表面砂糖晶體溶化,當(dāng)濕度降低后,砂糖再度結(jié)晶,在巧克力表面形成了霜狀物。相比糖霜,脂霜的發(fā)生率更高,對巧克力品質(zhì)的影響程度也更大。微觀下,巧克力內(nèi)部遍布由脂肪分子組成的結(jié)晶網(wǎng)絡(luò),部分液態(tài)脂肪分子和可可粉、糖粉等原料均勻分布在結(jié)晶網(wǎng)絡(luò)中。當(dāng)周圍環(huán)境溫度上升時,高熔點(diǎn)的液體脂肪分子逐漸向巧克力表面遷移,伸出表面形成白霜[2]。果仁巧克力是巧克力重要類型,是將榛子、杏仁、花生、核桃等富含蛋白質(zhì)的堅(jiān)果融入巧克力中或均勻包覆與巧克力表面,使巧克力原本醇滑的風(fēng)味中增加了堅(jiān)脆的口感,備受人們喜愛。但也正因堅(jiān)果富含油脂,這類油脂易受光照、溫度、氧氣和水蒸氣等因素影響,發(fā)生水解酸敗和氧化酸敗,散發(fā)不良的哈喇味,損害巧克力風(fēng)味。相比以上兩種問題,蟲害的影響更為直觀。蟲害一方面來源于巧克力原料和生產(chǎn)過程的蟲卵污染,另一方面則是由于包裝的密封不嚴(yán),或存在微小的縫隙損傷,蟲子就會趁虛而入,在巧克力上生長繁殖。
無論巧克力的起霜、生蟲還是酸敗變質(zhì),引發(fā)的因素復(fù)雜多樣,包括原材料組成、加工過程、儲藏條件和包裝方式等。對于生產(chǎn)期間和銷售貯藏期間的巧克力產(chǎn)品,我們可以通過原材料配比、添加劑控制、調(diào)溫工藝和冷卻工藝的優(yōu)化,以及儲存溫度的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)巧克力的品質(zhì)控制。然而,一旦產(chǎn)品售出,儲藏條件不再可控,此時,包裝的作用將被放大凸顯。
根據(jù)上述分析,巧克力包裝若要實(shí)現(xiàn)對內(nèi)容物的品質(zhì)保障,至少應(yīng)具有如下特性:(1)包裝應(yīng)具有優(yōu)異的水蒸氣阻隔性能,防止外界水蒸氣侵入包裝內(nèi)部,使巧克力受潮變質(zhì)和起霜。我國幅員遼闊,南方大部分地區(qū)的空氣濕度高,對包裝阻濕性提出了更高的要求。(2)針對堅(jiān)果巧克力,包裝除了具備阻濕性能,還應(yīng)表現(xiàn)出良好的阻氧效果,通過減少氧氣透過包裝材料的滲入量,降低倉儲期間巧克力包裝內(nèi)的氧含量,從而控制內(nèi)容物的氧化變質(zhì)。(3)由于高溫和強(qiáng)烈的溫度波動都會促進(jìn)巧克力脂霜的形成,因此包裝的隔熱性能不可忽視。(4)包裝工藝上,需采用低溫封合的方式,同時亦要保證包裝整體的密封性,斷絕外界蟲害的侵入。
二、巧克力包裝的現(xiàn)狀
無論何時何代,巧克力包裝都在圍繞上述需求進(jìn)行包裝材料和形式的演變。zui早的巧克力包裝為錫箔紙雙層包裝,錫的導(dǎo)熱系數(shù)為67W/mK,具有優(yōu)異的隔熱性,同時由錫箔紙制得的包裝材料能有效的阻隔水蒸氣和氧氣的滲入[3]。由于錫的儲量有限,錫箔的成本逐年上升,錫箔材料日益被其他材料,例如鋁箔所代替。
鋁箔,是一種柔軟的金屬材料,其zui大的優(yōu)勢在于高度的阻隔性,能有效的阻隔氧氣等非極性氣體的透過,有具有良好的阻濕防潮性。但是,鋁箔的機(jī)械強(qiáng)度較差,難以單獨(dú)用來包裝產(chǎn)品,且導(dǎo)熱系數(shù)較高203W/mK,單純使用容易造成巧克力的融化。因此,多采用鋁塑復(fù)合包裝、鍍鋁膜復(fù)合包裝以及鍍鋁紙包裝,保持鋁箔固有特點(diǎn)的基礎(chǔ)上彌補(bǔ)其在強(qiáng)度和隔熱性方面的不足。但必須注意的一點(diǎn)是,鋁箔在折疊或揉搓下易產(chǎn)生裂縫,造成阻隔性的嚴(yán)重下降,這種現(xiàn)象一旦在儲藏或銷售過程中出現(xiàn)時無法補(bǔ)救的。
巧克力包裝對于材料高阻隔性能的要求,并不意味著實(shí)際生產(chǎn)中要過度追求高阻隔的材料,如此會造成成本的浪費(fèi)和環(huán)境的壓力。建議廣大生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)根據(jù)巧克力的原料特性和保質(zhì)需求,基于材料的性能參數(shù)科學(xué)的選擇高阻隔材料。另外,合理的優(yōu)化復(fù)合膜結(jié)構(gòu)與厚度,如采用阻隔性較好的普通薄膜與鋁箔復(fù)合,同時適當(dāng)減少鋁箔層的厚度,同樣可以獲得良好的阻隔性。
三、常見巧克力包裝的性能參數(shù)
筆者隨機(jī)選取了三種類型的巧克力包裝分別為PET/AL/CPP鋁塑復(fù)合膜、OPP/VMPET/PE鍍鋁復(fù)合膜和真空鍍鋁紙材質(zhì),進(jìn)行了氧氣透過率、水蒸氣透過率和密封性的測試,以期為相關(guān)企業(yè)提供基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)參考。
測試儀器與方法:
氧氣透過率測試,根據(jù)GB/T 19789測試方法標(biāo)準(zhǔn)中庫侖計(jì)檢測法,試樣將OX2/230氧氣透過率測試系統(tǒng)的測試腔分為兩部分,試樣的一側(cè)通氧氣,另一側(cè)通氮?dú)廨d氣,一起進(jìn)入庫倫傳感器中進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)并產(chǎn)生電壓,根據(jù)電壓計(jì)算出通過的氧氣數(shù)量。
水蒸氣透過率測試,根據(jù)GB/T 21529-2008測試方法標(biāo)準(zhǔn),將試樣置入W3/330水蒸氣透過率測試系統(tǒng)的測試腔中,具有穩(wěn)定相對濕度的氮?dú)庠谠嚇拥囊粋?cè)流動,干燥氮?dú)庠谠嚇拥牧硪粋?cè)流動;由于濕度梯度的存在,水蒸氣會從高濕側(cè)穿過試樣擴(kuò)散到低濕側(cè);在低濕側(cè),透過的水蒸氣被流動的干燥氮?dú)鈹y帶至傳感器,進(jìn)入傳感器時會產(chǎn)生同比例的電信號,通過對傳感器電信號的分析計(jì)算,從而得出試樣的水蒸氣透過率參數(shù)。
密封性測試,根據(jù)GB/T 15171標(biāo)準(zhǔn)測試方法,采用真空負(fù)壓法原理,利用MFY-01密封試驗(yàn)儀分別測試三種包材對應(yīng)的包裝成品密封性。
測試結(jié)果與分析:
表1 三種試樣氧氣透過率、水蒸氣透過率和密封性數(shù)據(jù)比較
樣品 | 氧氣透過率 cm3/(m2?24h?0.1MPa) | 水蒸氣透過率 cm3/(m2?24h?0.1MPa) | 密封性 kPa |
1# PET/AL/CPP | 0.215 | 1.371 | -90,測試試樣均未發(fā)生漏氣 |
2# OPP/VMPET/PE | 29.219 | 2.013 | -39.3,袋體折痕處漏氣 |
3# 鍍鋁紙 | 80.197 | 29.518 | 無 |
注:因鍍鋁紙多用于包裹巧克力,而非制袋,因此未做密封性檢測。
由表1中數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn),1#~3#試樣的氧氣透過率相差很大,呈階梯狀升高,3#鍍鋁紙的氧氣透過率是1#鋁塑復(fù)合膜的600多倍。而在水蒸氣透過率方面,1#與2#相差無幾,3#表現(xiàn)zui差,較其他樣品升高了20余倍。在密封性測試中,1#樣品的密封性良好,測試試樣在zui大負(fù)壓-90 kPa時均未發(fā)生漏氣,而2#樣品在較低的負(fù)壓下即發(fā)生泄漏。之所以出現(xiàn)上述性能差異,與試樣的材料構(gòu)成不無關(guān)系。1#鋁塑復(fù)合膜是將一層7~12 μm左右的鋁箔與多層塑料薄膜復(fù)合而成,鋁箔的高阻隔性在塑料薄膜的保護(hù)下得以正常發(fā)揮。2#鍍鋁復(fù)合膜,是在高真空狀態(tài)下將鋁的蒸氣沉淀堆積到薄膜表層的一種膜材料,鍍鋁層的厚度一般為40~70 nm,僅為鋁塑復(fù)合膜的鋁層厚度的0.57%,因此阻隔性隨著厚度的降低也有所下降。3#鍍鋁紙的鍍鋁基材為紙張,與塑料薄膜相比無論強(qiáng)度還是阻隔性,皆存在差距。
由于鋁箔生產(chǎn)過程中種種因素的影響,厚度小于20 μm的鋁箔,尤其是用于食品包裝的鋁箔,都不可避免的存在針孔缺陷。經(jīng)外力揉搓后,鋁箔的針孔逐漸擴(kuò)大,甚至斷裂,形成肉眼可見的針孔或折痕。在本次密封性檢測的兩種樣品中,2#鍍鋁復(fù)合膜在袋體折痕處漏氣,說明該材料的鍍鋁層可能出現(xiàn)了嚴(yán)重的貫穿性針孔,在負(fù)壓的作用下,發(fā)生破裂泄漏。研究表明,適當(dāng)增加鋁箔/鍍鋁層的厚度能有效減少針孔數(shù)[4]。故在成本允許的情況下,可適當(dāng)增加鋁箔層或鍍鋁層的厚度,以提高其阻隔性和耐揉搓性能。
根據(jù)測試數(shù)據(jù),三種材料各具不同阻隔特性,適用于不同需求的產(chǎn)品。對于經(jīng)濟(jì)實(shí)力較強(qiáng)的企業(yè),可采用1#試樣結(jié)構(gòu)的材料包裝保質(zhì)需求長且品質(zhì)較高的巧克力。而2#和3#材料成本較低,阻隔性亦可,是中小企業(yè)或儲藏需求不那么嚴(yán)格的普通巧克力的理想選擇。無論哪種包材,在儲藏和銷售中都應(yīng)盡量避免過多的擠壓和揉搓,以免對鋁箔層或鍍鋁層造成損傷。當(dāng)然,阻隔性只是選擇具體包材的參考標(biāo)準(zhǔn)之一,巧克力生產(chǎn)企業(yè)還應(yīng)根據(jù)自身情況進(jìn)行綜合考慮。
三、結(jié)語
巧克力是一種具有美好寓意的甜品,若發(fā)生起霜、變質(zhì)、生蟲等質(zhì)量問題,會對產(chǎn)品銷量和形象造成巨大沖擊。通過對其諸多質(zhì)量問題的原因分析,巧克力包裝應(yīng)具有良好的阻隔性、隔熱性以及密封性,才能保證巧克力在貯藏期間品質(zhì)完好。因此,建議利用檢測技術(shù)對包裝的物理性能進(jìn)行量化數(shù)據(jù)比較,選擇性價比合適的包材,避免因包裝問題導(dǎo)致更多的巧克力食品質(zhì)量安全問題的出現(xiàn)。
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